Unterschied zwischen Tangentialbeschleunigung und Zentripetalbeschleunigung
Tangentialbeschleunigung gegen Zentripetalbeschleunigung
Beschleunigung ist die Geschwindigkeitsänderung, und wenn sie mit Kalkül ausgedrückt wird, ist es die zeitliche Ableitung der Geschwindigkeit. Tangentiale Beschleunigung und Zentripetalbeschleunigung sind Bestandteile der Beschleunigung für ein Teilchen oder einen starren Körper in einer kreisförmigen Bewegung.
Tangentialbeschleunigung
Betrachten Sie ein Teilchen, das sich entlang eines Pfades bewegt, wie im Diagramm gezeigt. Bei der in Betracht gezogenen Instanz befindet sich das Teilchen in Winkelbewegung, und die Geschwindigkeit des Partikels ist tangential zum Pfad.
Die Änderungsrate der tangentialen Geschwindigkeit ist definiert als die tangentiale Beschleunigung und wird mit bezeichnet AT.
AT = DVT/dt
Dies berücksichtigt jedoch nicht die Gesamtbeschleunigung des Teilchens. Nach Newtons erstem Gesetz muss es ein Teilchen, das sich vom geradlinigen Pfad und der Drehung abweist, eine andere Kraft geben; Daher können wir schließen, dass es eine Beschleunigungskomponente geben muss, die senkrecht zur tangentialen Beschleunigungskomponente gerichtet ist, i, i.e. auf den Punkt O an der gezeigten Instanz. Diese Komponente der Beschleunigung ist als die bekannt Normale Beschleunigung, und es wird mit bezeichnet durch AN.
AN = vT2/R
Wenn uT Und uN sind die Einheitsvektoren in den tangentialen und normalen Richtungen, die resultierende Beschleunigung kann durch den folgenden Ausdruck angegeben werden.
a = aTuT + ANuN = (dvT/dt) uT + (vT2/r) uN
Zentripetalbeschleunigung
Überlegen Sie nun, dass die Kraft, die die normale Beschleunigung induziert, konstant ist. In diesem Fall tritt das Teilchen in einen kreisförmigen Pfad mit einem Radius r ein. Dies ist ein Sonderfall in der Winkelbewegung, und die normale Beschleunigung wird der Begriff zentripetaler Beschleunigung angegeben. Die Kraft, die die kreisförmige Bewegung antreibt Zentripetalkraft.
Die Zentripetalbeschleunigung wird auch durch die obige Expression angegeben, aber Winkelbeziehungen in der Geschwindigkeit und Beschleunigung können verwendet werden, um sie in Bezug auf die Winkelgeschwindigkeit zu geben.
Deshalb,
AC = vT2/r = -rω2
(Negatives Vorzeichen zeigen, dass die Beschleunigung in die entgegengesetzte Richtung des Radiusvektors zeigt)
Die Nettobeschleunigung kann durch das Ergebnis der beiden Komponenten a erhalten werdenC und einT.
Was ist der Unterschied zwischen Tangentialbeschleunigung und Zentripetalbeschleunigung?
• Tangential- und Zentripetalbeschleunigungen sind zwei Komponenten der Beschleunigung eines Partikels/Körpers in einer kreisförmigen Bewegung.
• Die tangentiale Beschleunigung ist die Änderungsrate der tangentialen Geschwindigkeit, und sie ist immer tangential zum kreisförmigen Pfad und normal für den Radiusvektor.
• Die Zentripetalbeschleunigung wird in die Mitte des Kreises gerichtet, und diese Beschleunigungskomponente ist der Hauptfaktor, der das Partikel im kreisförmigen Weg hält.
• Für ein Teilchen in einer kreisförmigen Bewegung liegt der Beschleunigungsvektor immer im kreisförmigen Weg.
